A nova teoria de expansão de Vitalik: por que a computação é facilmente escalável, mas o estado é difícil de romper? Como o Ethereum pode quebrar o impasse?

27 de janeiro, Vitalik Buterin, cofundador do Ethereum, anunciou um novo quadro de escalabilidade de blockchain. Ele utilizou o termo "estrutura hierárquica" para explicar por que a velocidade de expansão de diferentes componentes tecnológicos varia significativamente, e destacou que o estado é realmente o verdadeiro gargalo do aumento de capacidade do Ethereum. Este modelo fornece um mapa técnico claro para compreender a rota de expansão de longo prazo do Ethereum.

Modelo de três camadas: por que a velocidade de expansão não é uniforme?

Vitalik divide a dificuldade de escalabilidade do blockchain em três níveis:

| Camada | Dificuldade | Características principais | Principais desafios | |--------|--------------|------------------------------|---------------------| | Cálculo | Mais baixo | Mais fácil de expandir | Como validar de forma eficiente | | Dados | Médio | Necessita de garantia de disponibilidade de dados | Equilibrar armazenamento e largura de banda | | Estado | Mais alto | Mais difícil de expandir | Os nós devem validar o estado completo da rede |

A essência dessa abordagem em camadas é que: a dificuldade de expansão de cada camada depende do grau de restrição à descentralização. O cálculo pode ser terceirizado, os dados podem ser dispersos, mas o estado deve ser validado por toda a rede.

Camada de cálculo: soluções maduras existentes

A parte de cálculo é a mais fácil de escalar. Vitalik aponta que é possível melhorar a capacidade de cálculo através de:

• Execução paralela: múltiplos cálculos ocorrendo simultaneamente, ao invés de processamento sequencial
• Provas de conhecimento zero: usar criptografia para substituir cálculos on-chain extensos
• Cálculo off-chain: terceirizar o processamento de transações para sistemas externos, submetendo apenas os resultados à cadeia principal para validação

Essa também é a base lógica da maioria das soluções Layer 2 atuais. Rollups, por exemplo, executam transações off-chain e submetem os resultados comprimidos à cadeia principal do Ethereum, alcançando aumentos de throughput de várias centenas de vezes.

Camada de dados: PeerDAS traz novas oportunidades

Em comparação com o cálculo, a velocidade de expansão dos dados é um pouco mais lenta. A blockchain precisa garantir que dados críticos possam ser validados e acessados, o que limita diretamente a escalabilidade. No entanto, de acordo com informações recentes, com a introdução de tecnologias de distribuição de dados como PeerDAS, o Ethereum está reduzindo a pressão de armazenamento e largura de banda dos nós.

O que isso significa? Através de técnicas como sharding de dados e códigos de correção de erros, diferentes nós podem validar apenas partes dos dados, ao invés de toda a cadeia. Assim, é possível suportar mais usuários e maior demanda por dados, ao mesmo tempo que se mantém a descentralização e se reduz a barreira de hardware.

Camada de estado: o verdadeiro gargalo

O estado é realmente o maior obstáculo para a expansão. Cada nó deve validar e armazenar o estado completo da rede (saldo de contas, dados de contratos inteligentes, etc.), e o crescimento contínuo do estado aumenta os requisitos de hardware, podendo, a longo prazo, gerar riscos de centralização.

Para isso, Vitalik propõe a ideia de "elevar-se na hierarquia": usar mais cálculo e dados para substituir o estado. As soluções técnicas específicas incluem:

• Rollup: mover a maior parte do estado para fora da cadeia principal, mantendo apenas os dados de validação essenciais na cadeia
• Sharding: dispersar a carga de dados e estado entre diferentes fragmentos, cada um lidando com um subconjunto do estado
• Provas de conhecimento zero: reduzir os custos de execução on-chain, usando criptografia para substituir consultas de estado

Vale notar que, segundo informações recentes, Vitalik abandonou uma visão antiga de 2017. Agora, ele acredita que a maturidade de tecnologias como ZK-SNARKs permite que os usuários validem a correção do estado na cadeia sem precisar reexecutar todas as transações históricas. Isso reforça o papel fundamental das provas de conhecimento zero na validação de estado.

Implicações para desenvolvedores e ecossistema

Este modelo em camadas tem uma orientação clara para o design de soluções:

Reduzir o estado on-chain desnecessário, confiando mais em provas e dados verificáveis, e transferir a complexidade para camadas superiores. Em outras palavras, não fazer com que a cadeia principal armazene e valide todos os dados, mas delegar essa tarefa a soluções Layer 2 e outras estratégias de escalabilidade.

Segundo informações, soluções como Plasma, que surgiram no início do Layer 2, estão sendo revisitadas, integrando novas tecnologias de provas de conhecimento zero. Isso demonstra que o quadro teórico de Vitalik está guiando o desenvolvimento prático do ecossistema.

Resumo

O modelo de escalabilidade em três camadas de Vitalik oferece uma nova perspectiva para entender a rota de expansão do Ethereum. Ele aponta claramente que cálculo é o mais fácil de escalar, dados vêm em segundo lugar, e o estado é o mais difícil — uma regra fundamental — e propõe a ideia de "elevar-se na hierarquia" como solução.

O valor desse modelo está em que ele não é apenas uma listagem técnica, mas um quadro de design sistemático. Desenvolvedores podem usá-lo para otimizar arquiteturas, e projetos do ecossistema podem escolher suas direções de expansão com base nele. Com a maturidade das tecnologias ZK e o avanço de soluções como PeerDAS, o Ethereum busca estabelecer um novo equilíbrio entre desempenho, custo e descentralização. Esse processo não será imediato, mas o caminho já está bastante claro.